KR20200000847U - 로터리 조인트 누유 센싱장치 - Google Patents

로터리 조인트 누유 센싱장치 Download PDF

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Abstract

로터리 조인트 누유 센싱장치가 개시된다. 로터리 조인트 누유 센싱장치는, 머시닝 센터의 로터리 조인트(ROTARY JOINT) 드레인 위치에 연결되며 로터리 조인트로 공급된 냉각수의 일부가 배출되는 드레인 라인과, 드레인 라인에 연결되며 로터리 조인트로부터 배출되는 상기 냉각수의 누유량을 센싱하는 누유 센서를 포함한다.

Description

로터리 조인트 누유 센싱장치{LEAKAGE MONITORING UNIT FOR ROTARY JOINT}
본 고안은 머시닝 센터의 로터리 조인트 파손 및 과다 누유 상태를 확인하는 로터리 조인트 누유 센싱장치에 관한 것이다.
일반적으로 머시닝 센터는 밀링, 보오링, 구멍뚫기, 나사절삭 등 여러 가지 작업을 필요로 하는 공작물을 자동으로 가공하는 것으로, 공구의 자동교환기능과 공작물의 2면 이상을 자동으로 가공위치에 맞도록 위치시키는 기능을 갖는다.
이러한 머시닝 센터에는 수십개의 공구를 공구 매거진(Tool magazine)에 설치하고 필요시에 해당하는 공구를 자동으로 교환하여 공작물을 가공할 수 있으며, 공구 매거진에 장착된 공구는 툴 체인저(tool changer)에 의해 스핀들 헤드의 주축에 장착되어 있는 공구와 교환된다.
그리고, 필요한 공구를 공급받은 스핀들 헤드는 가공 영역측에 대기중이 팰릿측으로 컬럼에 의해 이동하여 공작물을 가공하게 된다.
이러한 머시닝 센터에는 로터리 조인트(ROTARY JOINT)가 설치된다.
로터리 조인트는, 기계의 고정 운동과 회전 운동을 연결하는 부분으로, 압력이 있는 유체를 누수시키지 않고, 고정 배관으로부터 기계 장치의 회전 부분에 공급하거나 배출하는 부분에 연결될 수 있다.
이러한 로터리 조인트는 완전 밀폐되지 않고, 일정량의 누유가 발생되도록 설치될 수 있다. 즉, 로터리 조인트가 완전 밀폐되면 과다한 발열이 발생되는 바 내부 실링의 수명이 짧아지는 바, 냉각수 온오프시 일정량의 누유가 지속되도록 설치될 수 있다.
그러나, 로터리 조인트 위치에서 누유가 과다하게 발생되는 경우, 로터리 조인트의 파손 또는 교환 주기의 확인이 안되는 문제점이 있다.
등록특허공보 10-1492637
본 고안의 일 실시예는, 로터리 조인트의 과다 누유 상태를 신속하게 확인하여 고장 조치하여 머시닝 센터의 내구성의 향상이 가능한 로터리 조인트 누유 센싱장치를 제공하고자 한다.
본 고안의 일 실시예는, 머시닝 센터의 로터리 조인트(ROTARY JOINT) 위치에 연결되며 로터리 조인트로 공급된 냉각수의 일부가 배출되는 드레인 라인과, 드레인 라인에 연결되며 로터리 조인트로부터 배출되는 상기 냉각수의 과다 누유량을 센싱하는 누유 센서를 포함한다.
누유 센서는, 드레인 라인에 연결되며 내부에는 냉각수가 유입되는 저장 공간이 형성되는 센서 바디와, 저장 공간의 내부에서 냉각수의 수위에 따라 상승 또는 하강되는 부유체와, 부유체가 설정 높이 이상으로 상승되면 경고하는 알람부를 포함할 수 있다.
부유체는, 센서 바디의 저장 공간을 덮는 덮개부에 일측이 연결되고 타측은 저장 공간의 내부로 돌출되는 센서봉 길이 방향을 따라 상승 또는 하강될 수 있다.
알람부는, 센서 바디에 연결되는 센서 라인과, 센서 라인에 설치되어 부유체가 센서 바디의 내부에서 설정 높이 이상으로 상승되면 발광하는 조명부를 포함할 수 있다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 로터리 조인트에서 냉각수가 과다하게 누유되는 상태 여부를 용이하게 센싱하는 것이 가능하다. 따라서, 로터리 조인트의 과다 누유 상태를 신속하게 고장 조치 또는 교환하는 것이 가능하여, 내구성의 향상이 가능하다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 로터리 조인트에서 냉각수가 과다하게 누유되는 상태 여부를 알람부를 이용하여 신속하게 확인하는 것이 가능한 바, 신속한 고장 조치 또는 교환 작업에 따른 내구성의 향상이 가능하다.
도 1은 본 고안의 제1 실시예에 따른 로터리 조인트 누유 센싱장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 2는 도 1의 누유 센서를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 누유 센서를 개략적으로 도시한 요부 분해 사시도이다.
도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 누유 센서의 부유체의 하강 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 유 센서의 부유체의 상승 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 누유 센서를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 고안의 제3 실시예에 따른 누유 센서를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 8은 본 고안의 제4 실시예에 따른 누유 센서가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 고안의 제1 실시예에 따른 로터리 조인트 누유 센싱장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이고, 도 2는 도 1의 누유 센서를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 누유 센서를 개략적으로 도시한 요부 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제1 실시예에 따른 로터리 조인트 누유 센싱장치(100)는, 머시닝 센터의 로터리 조인트(ROTARY JOINT, 11) 위치에 연결되며, 로터리 조인트(11)로 공급된 냉각수의 일부가 배출되는 드레인 라인(10)과, 드레인 라인(10)에 연결되며 로터리 조인트(11)로부터 배출되는 냉각수의 누유량을 센싱하는 누유 센서(20)를 포함한다.
로터리 조인트(11)는, 기계의 고정 운동과 회전 운동을 연결하는 부분을 말한다. 즉, 로터리 조인트(11)는 압력이 있는 유체를 누수시키지 않고, 고정 배관으로부터 기계 장치의 회전 부분에 공급하거나 배출하는 부분에 연결될 수 있다.
로터리 조인트(11)는 본 실시예에서 냉각수를 공급하도록 연결되는 냉각 유로(12)가 연결되어 냉각수가 공급되는 고정 바디부(11a)와, 고정 바디부(11a)에 회전 가능하게 설치되어 머시닝 센터 구동을 위한 구동력을 제공하는 로터부(11b)를 포함할 수 있다.
고정 바디부(11a)는 스틸 재질 또는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 로터부(11b)는 내구성 유지를 위해, 내식, 내마모, 내열, 내한성을 고려한 스테인레스 스틸 재질로 형성될 수 있다.
고정 바디부(11a)와 로터부(11b)의 사이에는 열악한 작동 조건에서도 장시간 구동 유지를 위한 실리콘 카바이드 실링부재가 설치되는 것도 가능하다.
고정 바디부와 로터부(11b)를 포함하는 로터리 조인트(11)의 내부에는 발열에 의한 실링부재의 손상을 방지하고 로터부(11b)의 안정적인 회전 구동을 위해 냉각수가 공급될 수 있다.
로터리 조인트(11)는 완전 밀폐 상태를 유지하는 것이 아니고, 일정량의 냉각수가 누유되도록 설치될 수 있다. 즉, 로터리 조인트(11)가 완전 밀폐되는 경우에는 과다한 발열이 발생되는 바, 냉각수 온오프시 일정량의 냉각수가 누유되도록 하여 일정 온도 이상으로 발열되지 않도록 설치될 수 있다.
이러한 로터리 조인트(11)의 측면에는 냉각수의 과다한 누유가 발생되는 것을 센싱하는 누유 센서(20)가 설치될 수 있다.
누유 센서(20)는 로터리 조인트로 공급된 냉각수의 일부가 배출되는 드레인 라인(10)에 연결될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 누유 센서(20)는, 드레인 라인(10)에 연결되는 센서 바디(21)와, 센서 바디(21)의 내부에 설치되는 부유체(26)와, 부유체(26)의 상승 또는 하강을 센싱하는 알람부(30)를 포함할 수 있다.
센서 바디(21)는 일측은 드레인 라인(10)에 연결되면, 내부에는 드레인 라인(10)을 통해 배출되는 냉각수가 저장되는 저장 공간(21a)이 형성될 수 있다. 이러한 센서 바디(21)에는 저장 공간(21a)에 저장된 냉각수를 배출하는 드레인부(21b)가 설치되는 것도 가능하다.
한편, 센서 바디(21)에는 저장 공간(21a)을 개폐하는 덮개부(22)가 설치되고, 덮개부(22)에는 저장 공간(21a)의 내부에서 상승 또는 하강되는 부유체(26)가 설치될 수 있다.
이를 위해 덮개부(22)에는 부유체(26)가 저장 공간(21a)의 내부에서 상승 또는 하강되도록 센서봉(24)이 저장 공간(21a)의 내부 방향으로 돌출되게 설치될 수 있다.
센서봉(24)은 일측은 덮개부(22)에 연결되고 타측은 저장 공간(21a)의 내부 방향으로 돌출되며, 돌출된 단부에는 스토퍼 돌기(24a)가 돌출될 수 있다.
센서봉(24)은 원통형으로 형성되어 저장 공간(21a)의 저면에 근접된 길이로 저장 공간(21a)의 내부에 돌출될 수 있다. 물론 센서봉(24)은 원통형으로 반드시 한정되는 것은 아니고 다각 기둥 등으로 적절한 형상으로 변경 적용되는 것도 가능하다.
이러한 센서봉(24)에는 저장 공간(21a)으로 공급되는 냉각수의 수위에 따라 상승 또는 하강되는 부유체(26)가 설치될 수 있다.
도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 누유 센서의 부유체의 하강 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 유 센서의 부유체의 상승 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 부유체(26)는 중앙 부분이 센서봉(24)에 삽입된 상태로 냉각수의 수위에 따라 상승 또는 하강될 수 있다. 센서봉(24)의 돌출된 단부에는 스토퍼 돌기(24a)가 돌출되는 바, 부유체(26)가 센서봉(24)의 외부로 이탈되지 않도록 할 수 있다.
부유체(26)는 냉각수의 내부에 일부분이 잠긴 상태로 부유하거나, 냉각수의 수면 상에 부유한 상태로 냉각수의 수위에 따라 상승 또는 하강되도록 설치될 수 있다.
한편, 부유체(26)가 센서봉(24)의 상부로 설정 높이 이상으로 상승된 상태를 센싱하여 작업자에게 알리는 알림부(30)가 설치될 수 있다.
알림부(30)는 센서 바디(21)에 연결되는 센서 라인(31)과, 센서 라인(31)에 설치되어 부유체(26)가 센서 바디(21)의 내부에서 설정 높이 이상으로 상승된 것으로 확인되면 발광하는 조명부(33)를 포함할 수 있다.
센서 라인(31)은 일측은 덮개부(22)를 통해 센서봉(24) 방향으로 연결되는 바, 부유체(26)가 설정 높이 이상으로 상승된 센싱 신호가 전달되게 연결되도록 설치될 수 있다. 여기서, 부유체(26)가 설정 높이 이상으로 상승되는 센싱되는 것은, 센서봉(24)에 설치되는 소정의 접촉 센서에 의해 센싱될 수 있다.
센서 라인(31)에 의해 전달되는 센싱 신호는 조명부(33)로 전달될 수 있다.
조명부(33)는 센서 라인(31)에 연결되어 센서 바디(21)의 외부에 설치되는 바, 부유체(26)가 센서 바디(21)의 내부에서 냉각수의 수위 상승으로 일정 높이 이상으로 센싱된 상태를 작업자에게 시각적으로 알리는 것이 가능하다.
이러한 조명부(33)는 본 실시예에서 센서 바디(21)의 외측에 설치되는 엘이디 조명으로 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 로터리 조인트 누유 센싱장치(100)는, 로터리 조인트(11)에서 냉각수가 과다하게 누유되는 상태 여부를 용이하게 센싱하는 것이 가능하다. 따라서, 로터리 조인트(11)의 과다 누유 상태를 신속하게 고장 또는 교환 조치하는 것이 가능하여, 머시닝 센터의 내구성의 향상이 가능하다.
도 6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 누유 센서를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 5와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제2 실시예에 따른 로터리 조인트 누유 센싱장치의 누유 센서(120)를 구성하는 알람부(130)는 센서 라인(31)에 연결된 스피커(133)로 적용될 수 있다.
따라서, 작업자는 로터리 조인트 위치에서 냉각수가 과다하게 누유되는 것을 청각적으로 용이하게 확인하는 것이 가능한 바, 로터리 조인트 부분의 신속한 고장조치 작업이 가능하여 내구성의 향상이 가능하다.
도 7은 본 고안의 제3 실시예에 따른 누유 센서를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다. 도 1 내지 도 6과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제3 실시예에 따른 로터리 조인트 누유 센싱장치의 누유 센서(330)를 구성하는 알람부(330)는 센서 라인(31)에 연결된 송수신기(331)를 통해 네트웍으로 연결되는 휴대 단말기(333)로 적용될 수 있다.
따라서, 작업자는 로터리 조인트 위치에서 냉각수가 과다하게 누유되는 것을 원격 위치에서 휴대 단말기(333)를 이용하여 용이하게 확인하는 것이 가능한 바, 로터리 조인트 부분의 신속한 고장 또는 교환 조치 작업이 가능하여 내구성의 향상이 가능하다.
도 8은 본 고안의 제4 실시예에 따른 누유 센서가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 7과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제4 실시예에 따른 로터리 조인트 누유 센싱장치(400)의 누유 센서(20)는 사양이 상이한 로터리 조인트(310)에 드레인 라인(10)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 누유 센서(20)는 일정 사양의 로터리 조인트에 연결되는 것으로 반드시 한정되는 것은 아니고, 누유가 발생되는 소정의 로터리 조인트에 적절하게 연결될 수 있다.
이상을 통해 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10...드레인 라인 11...로터리 조인트
11a..고정 바디부 11b..로터부
12...냉각 유로 20...누유 센서
21...센서 바디 21a..저장 공간
21b..드레인부 22...덮개부
24...센서봉 24a..스토퍼 돌기
26...부유체 30, 130, 330...알람부
31...센서 라인 33...조명부

Claims (4)

  1. 머시닝 센터의 로터리 조인트(ROTARY JOINT) 위치에 연결되며, 상기 로터리 조인트로 공급된 냉각수의 일부가 배출되는 드레인 라인; 및
    상기 드레인 라인에 연결되며, 상기 로터리 조인트로부터 배출되는 상기 냉각수의 과다 누유량을 센싱하는 누유 센서;
    를 포함하는 로터리 조인트 누유 센싱장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 누유 센서는,
    상기 드레인 라인에 연결되며, 내부에는 상기 냉각수가 유입되는 저장 공간이 형성되는 센서 바디;
    상기 저장 공간의 내부에서 상기 냉각수의 수위에 따라 상승 또는 하강되는 부유체; 및
    상기 부유체가 설정 높이 이상으로 상승되면 경고하는 알람부;
    를 포함하는 로터리 조인트 누유 센싱장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부유체는,
    상기 센서 바디의 상기 저장 공간을 덮는 덮개부에 일측이 연결되고 타측은 상기 저장 공간의 내부로 돌출되는 센서봉 길이 방향을 따라 상승 또는 하강되는 로터리 조인트 누유 센싱장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 알람부는,
    상기 센서 바디에 연결되는 센서 라인; 및
    상기 센서 라인에 설치되어 상기 부유체가 상기 센서 바디의 내부에서 설정 높이 이상으로 상승되면 발광하는 조명부;
    를 포함하는 로터리 조인트 누유 센싱장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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